TiCpZA43复合材料的热膨胀行为研究
C_fMg复合材料的热膨胀系数及其理论计算
＊
材料热膨胀性 能 的 研 究 主 要 集 中 在 １ Ｄ 和２ Ｄ 复合材
］ ３ ８ － 。 料上 ［
定向短切碳纤 维 （ 定向 Ｃ 通过调节长径比及分 ｓ ｆ） 布可获得 １ 而且 ＤＣ ｆ 增 强 的 复 合 材 料 各 向 异 性 效 果， 可以节约成本 ； 而且克 ２． ５ Ｄ 复 合 材 料 尺 寸 稳 定 性 高， 服了 ２ Ｄ 复合材料层 间 性 能 差 的 缺 点 。 本 文 采 用 负 压 ／ 浸渗 －液固挤压法成功制备了定向 Ｃ Ｍ ｇ 复合材料 及 ｓ ｆ ／ ２． ５ ＤＣ Ｍ ｇ 复合材料 。 测定了两种复合材料的α 值 ， ｆ 对α 值随 温 度 的 变 化 趋 势 进 行 了 机 理 分 析 ； 在Ｓ ｃ ｈ ａ －
＊ ２ ８． ０ －０． ６ ０ ＊ ２ ８． ０ １ ０
ν
０． ３ ５ ０． ２ ５
Ｌ ＹＭＰ Ｕ Ｓ ＰＭＧ ３型光学显微镜上观察复合 在 Ｏ 材料的组织 。 在 Ｄ Ｉ Ｌ ４ ０ ２ Ｃ 型热膨胀仪上进行复合材 料的热膨胀测试 ， 试样 测试之 ６ ｍｍ×２ ０ ｍｍ 的圆柱 ， ／ 前试样进行 １ ８ ０℃×２ ８ ｈ 的热处理 。 定向 Ｃ Ｍ ｇ 复合 ｓ ｆ ／ 材料和 ２． ５ ＤＣ Ｍ ｇ 复合 材 料 不 同 方 向 的 试 样 如 图 １ ｆ 所示 。 升温速 率 为 ５℃／ 在测试过程中采用高纯 ｍ ｉ ｎ，
材料 Ａ Ｚ ９ １ Ｄ Ｔ ３ ０ ０
支架等部件 。 但 是 ， 这些应用领域对复合材料的热膨 胀性能也提出了较为严格的要求 ， 因此 ， 如何优化复合 材料的尺寸稳定性及精确预测出复合材料的热膨胀系 ／ 数（ 便成为 研 究 者 们 所 面 临 的 难 题 。Ｃ Ｍ α） ｇ复合材 ｆ 料的α 主 要 通 过 碳 纤 维 的 排 布 设 计 和 体 积 分 数 来 调 节， 同时亦受到基体的性质 、 残余应力及界面性质的影 响， 如果仅通过实验测量较为复杂 ， 而使用理论模型进 行预测α 值可以减轻实验量和实验成本 ， 因此 ， 完善预 ／ 测Ｃ Ｍ ｇ 复合材 料 α 的 理 论 模 型 是 亟 需 研 究 的 重 要 ｆ 课题 。
金属材料的热膨胀行为对结构稳定性的影响
金属材料的热膨胀行为对结构稳定性的影响一、引言随着工业发展和科技进步，金属材料在各种结构中得到广泛应用。
然而，金属材料在受热后会发生热膨胀现象，这可能对结构的稳定性产生一定的影响。
本文旨在探讨金属材料的热膨胀行为对结构稳定性的影响，以及如何应对这些影响。
二、热膨胀原理热膨胀是指物体在受热后由于内部分子热运动引起的体积膨胀现象。
金属材料的热膨胀行为是基于热力学原理的，当金属材料受热时，分子内部的热运动增加，原子之间的相互作用减弱，从而使金属材料的体积发生膨胀。
三、热膨胀对结构稳定性的影响1. 结构变形：金属材料的热膨胀会引起整个结构体的变形。
特别是在大型建筑或桥梁等工程中，由于材料受热膨胀，可能会导致结构变形或扭曲，进而影响结构的稳定性。
2. 应力集中：金属材料的热膨胀还会导致结构中应力的集中。
当一个结构中部分金属材料发生膨胀时，引起的变形可能会导致应力在材料中产生集中，这种应力集中可能会引起结构的损坏甚至破坏。
3. 连接部位的失稳：金属结构通常是由多个零部件或构件连接而成的，这些连接部位容易受到热膨胀的影响。
当金属材料发生热膨胀时，连接部位可能会发生变形，从而导致结构的失稳。
四、应对金属材料热膨胀的方法1. 温度补偿：在设计结构时，可以采取温度补偿的方法来对金属材料的热膨胀进行抵消。
例如，可以选择使用具有较小热膨胀系数的材料，或者采用特殊的结构设计来平衡热膨胀引起的变形。
2. 弹性支撑：通过使用弹性元件或支撑结构，可以使金属材料在收缩或膨胀时能够产生一定的弹性变形，从而减少对结构的影响。
3. 紧固系统设计：对于金属结构中的连接部位，可以采用灵活紧固系统设计。
这样，在热膨胀引起结构变形时，连接部位能够允许一定的相对移动，从而减少对结构的影响。
五、结论金属材料的热膨胀行为会对结构的稳定性产生一定的影响，包括结构变形、应力集中以及连接部位的失稳等。
然而，通过采取适当的设计和措施，如温度补偿、弹性支撑和紧固系统设计等，可以减少这些影响，从而确保结构的稳定性和安全性。
金属陶瓷复合材料的热膨胀性能研究
金属陶瓷复合材料的热膨胀性能研究金属陶瓷复合材料是一种结合了金属和陶瓷材料的复合材料，由于其独特的性能而受到广泛关注。
其中一个重要性能参数是热膨胀性能，即材料在不同温度下的膨胀性能。
本文将探讨金属陶瓷复合材料的热膨胀性能及其影响因素。
热膨胀性是材料在温度变化时线膨胀或收缩的现象，它是由内部原子结构变化引起的。
对于金属陶瓷复合材料来说，由于其由金属和陶瓷两种材料组成，其热膨胀性往往介于金属和陶瓷之间。
此外，金属陶瓷复合材料的热膨胀性能还受到多种因素的影响。
首先，热膨胀性与材料的晶格结构有关。
金属通常具有面心立方结构或体心立方结构，其晶格形式比较规则，导致金属具有较高的热膨胀系数。
而陶瓷的晶格结构通常是比较复杂的，导致其热膨胀系数较低。
金属陶瓷复合材料由于同时具备金属和陶瓷两种材料的特性，其晶格结构相对复杂，因此其热膨胀性能一般介于金属和陶瓷之间。
其次，材料的成分和比例也对热膨胀性有影响。
不同的金属和陶瓷具有不同的热膨胀系数，因此通过调整金属和陶瓷的比例可以实现对复合材料热膨胀性能的调节。
一般来说，金属陶瓷复合材料中金属含量较高，其热膨胀系数相对较高；而陶瓷含量较高时，热膨胀系数相对较低。
此外，热膨胀性还受到材料制备方法的影响。
金属陶瓷复合材料可以通过多种方法制备，如热压烧结、熔体浸渗、化学还原法等。
不同的制备方法会影响材料的晶间结合状况和晶界结构，进而影响材料的热膨胀性能。
最后，金属陶瓷复合材料的热膨胀性能对于其在实际应用中的性能表现也有重要影响。
例如，在高温环境下使用的涡轮发动机中，由于温度的变化，材料会发生膨胀或收缩。
如果材料的热膨胀性能不能与其他组件匹配，则可能导致组件之间的应力不平衡，从而影响系统的工作性能。
综上所述，金属陶瓷复合材料的热膨胀性能是该材料的重要性能参数之一。
热膨胀性受到材料的晶格结构、成分和比例、制备方法等因素的影响。
对于金属陶瓷复合材料在实际应用中，热膨胀性能的匹配也是关键因素。
三维编织复合材料力学性能研究进展
国内外在近 30 年内对三维编织复合材料的细观结构与 观力学性能之间的关系进行了研究和探索 取得了一些突出 的成就 并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方 向。在试验方面，自 20 世纪 80 年代起，MACANDER 等[3] 就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进 行了系统的试验研究；KALIDINDI 等[4]研究了纤维体积含量 和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR 等[5]进一 步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三 维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化 趋势也有相关报道[6-7]。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0108－06
2021 年 第 13 期
三维编织复合材料力学性能研究进展
吴亚波，江小州，刘 帅，袁 航，张尧毅，惠永博，侯荣彬
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610056）
国内也不乏试验研究三维编织复合材料力学性能的相 关报道。张迪等[29]对比研究三维多向编织和层合板复合材料 的力学性能。四种三维多向编织结构分别利用三维四向、三 维五向、三维六向和三维七向编织工艺制备；三种层合复合 材料利用帘子布制成，分别为 0°单向板、90°单向板和层合 板［0 /（ ± 45）2 /90］2s。同时进行拉伸、压缩和剪切试 验。结果表明与三维编织试样相比，0°单向板的拉伸和压缩 性能最高，而其他层合试样的各项性能均较低；对于编织试 样，编织角越小，纵向拉伸和压缩性能越高，剪切性能越低； 发现编织结构和编织角是影响材料破坏模式的重要因素。李 翠敏等[30]研究了三维编织碳纤维复合材料的剪切性能，结果 表明，三维五向较三维四向编织复合材料剪切性能好；三维 编织复合材料剪切强度沿长度方向随着编织角的减小而增 加；切边三维编织复合材料试件受剪切破坏时在加载点附近 侧表面裂缝沿纱线走向分布，上下两表面发生弯曲破坏。李 苏红等[31]试验分析评价了编织结构参数对复合材料拉伸性 能的影响，且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果 表明，编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与 编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响，复合材料 有两种破坏模式，一种是裂纹沿纤维束扩展，另一种是纤维 束拉断，后者为主要破坏模式。 2 三维编织复合材料力学性能的理论研究 2.1 几何模型和力学模型
燃烧合成TiC-Ni金属陶瓷研究与试验的热膨胀特性
燃烧合成TiC-Ni金属陶瓷研究与试验的热膨胀特性
张幸红;曲伟;张学忠
【期刊名称】《粉末冶金技术》
【年(卷),期】2000(18)4
【摘要】利用自蔓延高温燃烧合成结合机械压力方法制备了TiC -Ni金属陶瓷 ,研究了TiC-Ni金属陶瓷材料的热膨胀性质随温度和组成的变化关系。
结果表明 ,材料的热膨胀系数随温度的升高单调递增 ,上升相同温度情况下。
【总页数】4页(P243-246)
【关键词】燃烧合成;碳化钛-镍金属陶瓷;热膨胀系数
【作者】张幸红;曲伟;张学忠
【作者单位】哈尔滨工业大学复合材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TB39;TF12
【相关文献】
1.燃烧合成制备Al2O3基金属陶瓷的研究现状与展望 [J], 张传;潘冶;张衍诚;孙国雄
2.采用SHS／QP技术制备TiC—xNi金属陶瓷——Ⅰ.燃烧合成过程研究 [J], 傅正义;王皓
3.燃烧法合成的纳米α-Al2O3晶格热膨胀系数研究 [J], 储刚;翟秀静;符岩;吕子剑;毕诗文
4.燃烧合成TiB_2-Cu-Ni金属陶瓷二次热压行为研究 [J], 洪长青;张幸红;韩杰才
5.燃烧合成-铸造法制备氧化铝基金属陶瓷的研究 [J], 潘冶;张传;孙国雄
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NZP材料低热膨胀性能的研究
试 样
a( A)
c( A)
rM( A)
N aTi 2( PO 4) 3 8. 4876 21. 8008
0. 745
N aS n2( PO4) 3 8. 5002 22. 5415
0. 83
N aZr 2( PO 4) 3 8. 8103 22. 7620
0. 86
从表 1 中 , 看出 Na M 2( PO 4) 3 ( M = T i, Sn, Z r ) , 随 着 M 原子 半径 的 增大, a 轴、c 轴的 参 数都 将 变 大。虽然 r Sn 更接 近于 rZr , 但 N aSn2( PO 4) 3 ( 为 N ZP 型结构[ 4] ) 的晶格参数却更接近 于 N aT i2 ( PO 4) 3 的。 这 是由于 N aT i2- X SnX ( PO 4) 3 中( 0 X 2) , 发生 了 结构的变化: N aT i2( PO 4) 3 的结构呈 R ( 3C) 对称, 而 N aSn2( PO 4) 3 在室 温下呈 R ( 3) 对称, 到 575℃时 经
Fe_3O_4颗粒对硼酸铝晶须增强铝复合材料热膨胀行为的影响
Fe_3O_4颗粒对硼酸铝晶须增强铝复合材料热膨胀行为的影
响
李刚;孙跃;费维栋
【期刊名称】《金属学报》
【年(卷),期】2006(42)1
【摘要】硼酸铝晶须增强铝复合材料中加入 Fe_3O_4颗粒可以降低该复合材料的热膨胀系数．研究认为复合材料中 Fe_3O_4颗粒在制备过程中部分被氧化,在热膨胀测试过程中被氧化的 Fe_3O_4又被还原,其体积将变小,基体铝的膨胀受到限制,相当于具有负膨胀系数性质,从而起到了降低复合材料热膨胀系数的作用．结合复合材料中 Fe_3O_4磁场热重曲线分析,阐述了颗粒的残余应力在热循环中的变化情况．
【总页数】4页(P83-86)
【关键词】Fe3O4颗粒;硼酸铝晶须;铝复合材料;热膨胀系数
【作者】李刚;孙跃;费维栋
【作者单位】哈尔滨工业大学材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TB33
【相关文献】
1.硼酸铝晶须增强铝复合材料的电化学腐蚀行为 [J], 任文超
2.含锂霞石颗粒和硼酸铝晶须的铝基复合材料 [J], 王黎东;郑馥;费维栋
3.SiC晶须增强铝基复合材料热膨胀行为与内应力关系的研究 [J], 胡明;郑馥;费维栋;王黎东;姚忠凯
4.氧化锌涂覆硼酸镁晶须增强6061铝基复合材料的拉伸性能和热挤压行为 [J], 陈逢源;唐彬彬;金培鹏;张磊;费维栋
5.时效对硼酸铝晶须增强6061Al复合材料应力腐蚀开裂行为的影响 [J], 胡津;任文超;姚忠凯
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热处理过程中材料热膨胀的数值模拟分析
热处理过程中材料热膨胀的数值模拟分析热处理是材料加工的重要环节，其目的是通过改变材料的组织结构和性能，提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性等。
在热处理过程中，材料的热膨胀是一个关键参数，它对热处理过程中的工艺控制和产品质量有着重要影响。
本文将进行热处理过程中材料热膨胀的数值模拟分析。
热膨胀是指在温度升高时，材料出现体积扩大的现象。
这是因为材料受热后，分子的热运动增强，分子之间的相互作用力减弱，从而导致材料的体积增大。
热处理过程中，材料的热膨胀会引起尺寸变化，从而对材料的形状和尺寸稳定性造成影响，这对于需要保持高精度尺寸的工件而言尤为重要。
为了研究材料热膨胀的规律，数值模拟成为一种有效的方法。
数值模拟可以通过在计算机上建立材料的数学模型，通过计算和模拟得出材料在热处理过程中的热膨胀情况。
数值模拟分析可以根据材料性质、温度变化和材料几何形状等因素，计算出材料的热膨胀系数和尺寸变化。
在进行热处理过程中材料热膨胀的数值模拟分析时，我们首先需要收集材料的物性数据。
这些数据包括材料的热传导系数、热容、密度以及线膨胀系数等。
这些物性数据是进行数值模拟的基础，可以通过实验测定或者已有的文献资料得到。
其次，我们需要确定热处理过程中的温度变化情况。
在实际热处理过程中，工件的温度会随时间变化，并且在不同部位的温度可能存在差异。
因此，我们需要在数值模拟中将工件进行离散化，即将工件划分为多个小的网格单元，并在每个网格单元内计算温度的变化。
通过这种离散化的方法，我们可以得到整个工件在热处理过程中的温度分布情况。
接下来，我们需要利用热力学理论和有限元法等方法计算材料的热膨胀系数和尺寸变化。
热膨胀系数是一个重要的物理参数，它用来描述材料在单位温度变化时的体积或长度变化。
在数值模拟中，我们可以通过计算不同温度下材料的应力和应变，得到材料的热膨胀系数。
尺寸变化的计算可以通过热膨胀系数乘以工件的初始尺寸得到。
最后，我们可以利用数值模拟结果来优化热处理工艺。
材料的热膨胀与热收缩行为分析
材料的热膨胀与热收缩行为分析材料的热膨胀与热收缩行为是指当材料受热或受冷时，其体积或尺寸随之发生变化的现象。
该现象在工程和科学领域具有重要的意义，因为它会对结构和装置的设计、材料的选用以及工艺的控制产生影响。
本文将通过对热膨胀与热收缩行为的原理、影响因素以及应用进行分析。
一、热膨胀与热收缩的原理材料的热膨胀与热收缩行为是由于温度变化引起材料内部原子或分子的热运动发生变化所导致的。
根据热膨胀的机制，可以将其分为晶格膨胀和自由膨胀两种类型。
1. 晶格膨胀：晶体的结构由原子或分子组成，当晶体受热时，其中的原子或分子会发生热运动。
在温度升高时，晶体内部的原子或分子热运动加剧，使晶格间距增大，导致晶体膨胀。
晶格膨胀是材料热膨胀的主要形式。
2. 自由膨胀：除了晶格膨胀外，材料中的气体、液体或非晶态物质也会受热膨胀。
在这些材料中，分子之间的相互作用较弱，热运动更加自由，因此在受热时会发生膨胀。
二、热膨胀与热收缩的影响因素材料的热膨胀与热收缩行为受到多种因素的影响，包括材料的类型、温度变化范围、晶格结构和材料形态等。
以下是对各个因素的详细分析：1. 材料的类型：不同类型的材料受热膨胀与热收缩的行为差异较大。
例如，金属材料通常具有较高的热膨胀系数，而陶瓷材料的热膨胀系数相对较低。
材料的类型是选择适当材料的关键因素之一。
2. 温度变化范围：材料的热膨胀系数与温度密切相关，不同材料在不同温度范围内的变化率不同。
在设计中，需要根据工作温度范围来选择合适的材料，以避免由于温度变化引起的失效。
3. 晶格结构：晶格结构是影响材料热膨胀与热收缩行为的重要因素。
不同材料具有不同的晶体结构，晶体结构的对称性和密度会影响热膨胀效应。
例如，立方晶体结构的材料通常具有各向同性的热膨胀性质，而其他非立方晶体结构的材料则可能表现出各向异性。
4. 材料形态：材料的形态也对热膨胀与热收缩行为产生影响。
同一种材料在不同形态中可能表现出不同的热膨胀性质。
SiC_(p)2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型
中国机械工程CHINA MECHANICAL ENGINEERING第32卷第11期2021年6月Vol.32 No.1pp.346-1353SiCp/2024Al 复合材料高应变率热变形行为的新本构模型范依航战纯勇郝兆朋长春工业大学机电工程学院，长春,130012摘要：通过分离式霍普金森压杆(SHPB)动态压缩试验研究了体积分数为45%的铝基碳化硅颗粒增强复合材料(SiC p /2024Al)在大应变率和变形温度范围内的热变形行为，分析了热变形参数(变形温度和应变率)对流动应力的影响°研究发现：变形温度和应变率对复合材料的流变应力、抗压强度、弹性 模量、应变率敏感性有显著影响；抗压强度、弹性模量随变形温度的增大而减小，而抗压强度、弹性模量、 应变率敏感性随应变率的增大出现了拐点°根据试验结果,结合热力学和统计损伤力学理论，建立了描述S i C p / 2 0 2 4 A l 复合材料动态热变形行为的连续损伤本构模型，预测的流动应力与试验结果吻合较好,表明所建立的模型能够准确地描述SiC p /2024Al 复合材料动态热变形行为°关键词：SiCp/2024Al 复合材料;分离式霍普金森压杆(SHPB)；抗压强度;弹性模量;本构模型 中图分类号:TG501DOI ：10.3969/j.issn.1004132X.2021.n.011开放科学(资源服务)标识码(O SID )：A New Constitutive Model for Hot Deformation Behavior of SiC p /2024AlComposites under High Strain RateFAN Yihang ZHAN Chunyong HAO ZhaopengSchoolofMechatronicEngineering ,Changchun UniversityofTechnology ,Changchun ,130012Abstract ：Throughthedynamiccompressiontestsofthesplit Hopkinsonpressurebar (SHPB ), thethermaldeformationbehaviorofthealuminum-basedsiliconcarbideparticlereinforcedcomposite (SiC p/7074Al) with a volume fraction of 45 % in a large strain rate and deformation temperature rangewas studied. The influence of thermal deformation parameters (deformation temperature and strain rate )onflowstressisanalyzed.Itisfoundthatthedeformationtemperatureandstrainratehavesig- nificant effects on the flow stress , compressive strength , elastic modulus , and strain rate sensitivity ofthecomposites.Thecompressivestrengthandelasticmodulusdecreasewiththeincreaseofdeform- ationtemperature ,whilethecompressivestrength ,elasticmodulusandstrainratesensitivityshowan inflection point with the increase of strain rate. According to the experimental results , combined withthermodynamicsandstatisticaldamagemechanicstheory ,acontinuousdamageconstitutivemodelde- scribingthedynamicthermaldeformationbehaviorofSiC p /2024Alcompositeswasestablished.The predictedflowstressisingoodagreementwiththeexperimentalones ,indicatingthatthe modeles- tablished may accurately describe the dynamic thermal deformation behavior of SiC p / 7074Al compos ites.Key words ： SiC p /2024Al composite ；split Hopkinson pressure bar (SHPB )；compressivestrength ； elastic modulus ； constitutive model0引言高体积分数铝基碳化硅颗粒增强复合材料SiCp/2024Al 由于比强度高、比刚度高、导电导热性能好、密度小及抗磨损、耐腐蚀等综合物理性能而被广泛应用在汽车、航天、精密仪器、先进武器收稿日期：2020 05 15基金项目：国家自然科学基金联合基金重点项目(U19A20104)；吉林省自然科学基金(20200201064JC)-1346 -系统、电子封装以及体育用品等领域[12] °颗粒增强复合材料的最大体积分数可达70% ,当体积分 数在15%〜20%时,颗粒增强复合材料一般被用来制作主承载件，如直升机旋翼系统、波音777发 动机风扇出口导流片、F18战机液压制动器缸体；当体积分数为35%〜45%时，主要用于制作光学及精密仪器构件，如卫星太阳能反射镜、空间 激光反射镜；当体积分数为60%〜70%时，颗粒SiCp/2024Al复合材料高应变率热变形行为的新本构模型——范依航战纯勇郝兆朋增强复合材料主要用于制作电子封装及热控元件，如印刷电路板、飞行员头部显示器的电子系统J］。
低热膨胀系数聚酰亚胺的制备及其功能化复合研究
低热膨胀系数聚酰亚胺的制备及其功能化复合研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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热稳定性与材料热膨胀研究
热稳定性与材料热膨胀研究材料热稳定性是指材料在高温条件下对温度的变化所表现出的稳定性。
热稳定性研究的对象是材料的热膨胀性，也称为热膨胀系数。
材料的热膨胀系数是指材料在温度变化下单位温度变化时的长度、体积或密度变化的比值。
在生活中，我们常常会遇到因温度变化而引发的问题。
例如，夏天我们在阳光下停靠的车上，无论是塑料还是金属材料，当它们在高温下暴露时，都会因热膨胀而膨胀，造成车内的温度升高，给人们的乘坐体验带来不便。
又如，在建筑结构工程中，当混凝土被用于桥梁和大楼等项目中，其热膨胀性需要被充分考虑，以确保在温度变化下桥梁和大楼的稳定性和安全性。
材料热膨胀是由于材料内部微观结构发生变化引起的。
在一定温度范围内，材料的原子或分子会因受热而发生振动，这种振动会带动晶格结构发生变化，从而导致材料的膨胀。
根据材料的类型不同，其热膨胀系数也会有所不同。
例如，金属材料的热膨胀系数一般相对较大，而陶瓷材料则相对较小，这使得金属材料在高温下容易产生变形，也是为什么在高温环境下常会使用陶瓷材料的原因之一。
研究材料的热稳定性和热膨胀系数对于很多工业和科学领域都具有重要意义。
例如，在航空航天工程中，研究材料的热膨胀性可以帮助我们选择适合高温环境的材料，以确保飞机在高温环境下飞行时的稳定性和安全性。
而在电子工业中，材料的热膨胀性则会对电子器件的制造和使用产生深远影响。
因为电子组件的运行温度往往较高，如果材料的热膨胀系数与电子元器件不匹配，就会导致元器件的变形甚至损坏。
为了研究材料的热稳定性和热膨胀系数，科学家们采用了多种方法和技术。
其中，热膨胀仪是一种广泛应用的测量热膨胀系数的仪器。
通过热膨胀仪，可以制备材料的热膨胀曲线，它可以提供关于材料热膨胀性的详细信息。
除了热膨胀仪，还有其他一些用于研究热稳定性和热膨胀性的技术。
例如，X 射线衍射技术可以用来研究材料内部结构的微小变化；电子显微镜可以观察材料的表面形态变化。
这些技术的综合应用可以帮助我们全面了解材料的热稳定性及其热膨胀特性。
无机填料对环氧／聚酰胺固化体系热膨胀行为的影响研究
无机填料对环氧／聚酰胺固化体系热膨胀行为的影响研究分别研究3种无机填料氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）和二氧化硅（SiO2）以及这3种填料经表面处理后对环氧树脂/200#聚酰胺体系热膨胀行为的影响。
研究表明，表面处理后的无机填料能在树脂基体中分布均匀，其固化体系的热膨胀行为变化比较均匀且有规律。
标签：无机填料；环氧树脂；热膨胀行为环氧树脂胶粘剂由于具有优异的粘接性能而被广泛应用于航空航天、汽车、微电子和精密机械等领域。
然而作为一种高分子胶粘剂，其线胀系数较大，固化后内应力较大、质脆，尤其是在粘接玻璃陶瓷等无机材料时往往存在线胀系数差异较大等问题，因而限制了其更广泛地使用[1，2]。
加入无机填料是降低环氧树脂热膨胀的常用方法，不同无机填料对降低线胀系数有不同的作用机理和效果，树脂基体的不同也会影响热膨胀行为[3～11]。
本研究以环氧树脂/200#聚酰胺为基体，分别以氧化铝（Al2O3）、氮化硼（BN）和二氧化硅（SiO2）作为填料，制备了含不同质量分数填料的环氧树脂基复合材料。
采用TMA实验方法对复合材料的性能进行了分析，探讨了填料的种类、含量对环氧树脂固化体系热膨胀行为的影响。
1 实验部分1.1 原料与仪器环氧树脂E51，工业级，岳阳树脂厂；200#聚酰胺，工业级，天津延安化工厂；氧化铝（Al2O3，含量为99%，粒径为20 nm），山东淄博亨达材料有限公司；氮化硼（BN，含量为99%，粒径为30 nm），上海超威纳米科技有限公司；二氧化硅（SiO2，含量为99%，粒径为50μm），天津市双船化学试剂厂；无水乙醇，分析纯，哈尔滨市新达化工厂；硅烷偶联剂（KH-560），工业级，南京曙光化学有限公司。
EXSTAR DMS 6100型热机械分析仪，日本精工公司。
1.2 不同环氧固化体系的制备1.2.1 表面处理方法制备质量分数为2%的KH-560乙醇溶液，将Al2O3、BN和SiO2粉末分别浸入到等质量的KH-560乙醇溶液中并搅拌20 min后烘干，制得偶联剂处理过的无机粉末。
复合材料的热膨胀行为与应力分析
复合材料的热膨胀行为与应力分析复合材料是一种由两种或两种以上的材料组成的复合结构。
由于其具有轻质、高强度、耐腐蚀等优异的性能，广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。
然而，复合材料在使用过程中会受到热膨胀引起的应力影响，因此对其热膨胀行为与应力分析进行研究至关重要。
热膨胀行为是指材料在受热时由于分子内部振动增强而引起的体积膨胀现象。
复合材料由于由多种不同的材料组成，其热膨胀系数会随着温度的变换而发生改变。
这种不均匀的膨胀会导致内部应力的积累，进而对复合材料的性能和结构产生影响。
为了研究复合材料的热膨胀行为，首先需要确定不同组分材料的热膨胀系数。
可以通过实验方法来测量不同温度下的线膨胀系数，以得到材料的膨胀行为。
同时，还可以利用有限元分析等数值模拟方法，根据材料的物理性质参数和温度条件，预测材料在不同温度下的热膨胀行为。
一旦确定了复合材料的热膨胀系数，就可以进一步进行应力分析。
应力分析是通过应用力学原理和材料力学性质，研究材料在受力作用下的应力状态和变形情况。
对于复合材料而言，其应力分析需要考虑各种不同材料之间的相互作用和界面效应。
在应力分析中，常用的方法之一是利用热弹性理论。
热弹性理论可以考虑材料在受热时由于热膨胀引起的应力分布。
该理论基于热力学和弹性力学原理，通过计算应力场和应变场来解决复合材料在热载荷下的应力问题。
除了热弹性理论外，还可以利用有限元分析方法进行应力分析。
有限元分析是一种数值计算方法，可以将实际问题抽象为有限数量的节点和单元，并通过迭代计算来模拟材料的应力和变形情况。
通过在有限元模型中引入适当的热载荷，可以得到复合材料在受热时的应力分布情况。
综上所述，复合材料的热膨胀行为与应力分析是研究复合材料性能的重要组成部分。
通过确定材料的热膨胀系数以及应用热弹性理论和有限元分析等方法，可以研究复合材料在受热时产生的应力及其变形情况。
这些研究对于优化设计、材料选择以及预测材料寿命等方面具有重要意义，有助于提高复合材料的性能和安全性，推动其在各个领域的应用发展。
基于热处理数值模拟的复合材料热膨胀行为预测与分析
基于热处理数值模拟的复合材料热膨胀行为预测与分析复合材料作为一种重要的结构材料，具有轻质高强、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
然而，在实际应用中，复合材料的热膨胀行为对其性能和可靠性有着重要的影响。
本文基于热处理数值模拟，将重点讨论复合材料的热膨胀行为的预测与分析。
热处理数值模拟是一种通过计算机模拟复材料在热处理过程中的温度场和应力场变化的方法。
通过热处理数值模拟，可以预测不同温度和应力条件下复合材料的热膨胀行为，为材料选择、设计和应用提供科学依据。
首先，在进行复合材料的热膨胀行为预测与分析之前，需要建立合适的数值模型。
数值模型应包括复合材料的几何形状、材料性质与边界条件等参数。
在模型建立过程中，需要考虑到复合材料的层序布局、纤维体积分数、纤维取向等因素，并通过实验数据进行验证和调整，以确保模拟的准确性。
其次，对于复合材料在热处理过程中的热膨胀行为，需要进行热传导分析。
热传导分析可以揭示复合材料在不同温度梯度下的热传导性能，从而了解材料的热膨胀行为。
在数值模拟中，可以采用热传导方程对复合材料的温度场进行计算，并通过边界条件和材料性质等参数，得出复合材料在不同温度下的温度分布情况。
在得到复合材料的温度场分布后，我们可以进一步分析应力场的变化。
复合材料的热膨胀行为是由于温度变化引起的应力变化而产生的。
通过数值模拟，可以计算得出材料在不同温度下的应力分布情况，并进一步分析应力的大小和分布是否满足工程要求。
在进行热膨胀行为的预测与分析时，还可以考虑复合材料的微观结构对热膨胀行为的影响。
通过数值模拟，可以模拟和分析复合材料中纤维和基体的热膨胀行为，并计算得出复合材料的整体性能。
这对于优化复合材料的设计和材料选择具有重要意义。
为了验证和验证数值模拟结果的准确性，可以进行与实验结果的比较。
通过对实验材料进行热处理，并测量得到温度和应力数据，可以与数值模拟结果进行比较。
如果数值模拟结果与实验结果吻合较好，则可以认定数值模拟方法是可靠的。
碳／环氧编织复合材料热膨胀特性分析
ｄ ｒｃ ｉｎ ｄ ｃ ｅ ｅ ｈ ｂ ｒｖ ｌｍｅｆ ｃ ｉｎ ｉ ｃｅ ｓ ｓ ｎ ｔ ｎ ｒ ａ ｅ ｓｔ ｅ ｂ ａｄ ｎ ｎ ｌ ｃ ｅ ｅ ．Ｆ ｎ ｌ ｔｅ ｅ ｅ ｔ ｅ Ｃ － ｉｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｓ ａ ｔ ｅｆ ｅ ｏｕ ｒ ｔ ｒａ ｅ ，ａ ｄ ｉ ｉｃ ｓ ｓａ ｈ ｒ ｉ ｉｇ ａ ｇｅ ｉ ｒａ ｓ ｉａ ｙ， ｆ ｃ ｉ Ｔ ｏ ｓ ｓ ｉ ａ ｏ ｎ ｅ ｎ ｓ ｌ ｈ ｖ Ｅ ｆ３ ｒ ｄ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ｗ ｒ ｉ ｌ ｔｄ ｂ ａ ｓ ｏ ｅ ｈ ｍｏ ｅ ｉ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｈ ｅ ｎ ｍｅ ｉａ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｉ ｏ ｄ ａ ｒ ｅ ｎ ｓ ｏ Ｄ ｂ ａ ｅ ｏ ｏ ｉ ｅ ｅ ｓｍｕ ａｅ ｙ ｍｅ ｆｔ ｏ ｇ ｎ ｚ ｉ ｔ ｏ ．Ｔ ｕ ｒ ｌｒ ｓ ｌ ｎ ｇ ｇ ｅ ｍｅ ｔ ｉ ｅ ｎ ｈ ａｏ ｃ ｓｒ ｔ ｈ ｘ ｒ ｎ ａ ａａ Ｉ ｔ ｅｅ ｐ ｉ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｌ ｔ． ｄ Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｍｐ ｓｔｓ ３ ｒ ｉ ｉｇ； ｏ ｆ ｃｅ ｔｏ ｅ ａ ｘ ａ ｓ ｎ； ｏ ｇ ｎ ｚ ｔ ｎ ｍｅ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｏ ｉ ； Ｄ ｂ ａｄ ｎ ｃ ｅ ｉｉ ｎ ｆｔ ｒ ｌ ｅ ｐ ｎ ｉ ｈ ｍｏ ｅ ｉａｉ ｔ ｄ ｅ ｈｍ ｏ ｏ ｈ
（ 天津工业大学 纺织学院 ， 先进纺织复合材料教育部重点试验室 ， 天津 ３ ０６ ） ０ １０
摘要 ： 采用理论与试验相 结合的方法 ， 究 了碳／ 研 环氧三维编织复合 材料 的热膨胀 特性 。通过试验 方法获得 了不 同规 格 的三维编织复合 材料在 编织方向的热膨胀 系数 ， 并基于均 匀化理论 建立 了编织材料 热弹性 性能的分析 方法， 对数值 结果 与试 验值 进行 了比较。研 究表 明 ， 三维编织复合材料在编织方向上具有典型的负膨胀特 性 ； 与三维四向编织结构复合材料 相比， 三维五 向编织结构复合材料具有较小的 负膨胀 系数 ； 维编织复合材料编织方 向的 负膨胀 系数随着纤维体积含量 的 三 增大而减小 ， 着编 织角的增 大而增大 ； 于均 匀化理论 的热 弹性数值分析方法可有效地预报三维编织复合材料 的等效 热 随 基
tic颗粒增强钛基复合材料的高温变形行为
tic颗粒增强钛基复合材料的高温变形行为1 宏观尺寸及性能研究自从现代机械工程设计中对金属和复合材料的大力开发以来，材料科学家一直在寻找新的复合材料以满足性能和价格之间的平衡。
研究发现，使用nanometric颗粒增强的钛基复合材料，具有较高的强度和韧性，可以显著改善产品的机械性能。
因此，有必要研究nanometric颗粒增强钛基复合材料的宏观尺寸与性能之间的关系。
在此，两组实验材料都是钛基复合材料，但它们不同之处在于：一组材料增强由铝酸铝，另一组增强由nanometric颗粒。
实验中，我们研究了nanometric颗粒增强钛基复合材料的宏观尺寸及其高温变形行为。
用差示扫描技术对材料的残余变形行为进行了测量，并分别确定了两组材料在不同增强材料条件下的收缩率和变形程度。
2 实验结果通过实验，我们发现nanometric颗粒增强钛基复合材料的收缩率和变形程度明显低于增强材料为铝酸铝的材料，即使在高温下，nanometric颗粒增强材料的变形程度仍低于铝酸铝。
这表明nanometric颗粒增强的钛基复合材料可能具有更好的高温变形行为。
研究还表明，在不同金属（钛）含量条件下，nanometric颗粒增强钛基复合材料的变形行为仍然优于增强材料为铝酸铝的材料，但随着金属含量的增加，nanometric颗粒增强钛基复合材料的变形行为会逐渐下降。
3 结论通过实验，我们发现nanometric颗粒增强钛基复合材料在高温变形行为方面优于传统增强材料（如铝酸铝），在不同金属含量条件下，随着金属含量的增加，nanometric颗粒增强钛基复合材料的变形行为会逐渐下降。
因此，nanometric颗粒增强的钛基复合材料具有前所未有的变形行为，为制造更高性能的钛材料提供了可行的途径。
材料的热膨胀行为与热稳定性研究
材料的热膨胀行为与热稳定性研究热膨胀行为和热稳定性是材料科学中一个重要研究方向，涉及着材料的性质及其在各领域中的应用。
在我们日常生活中，很多物体都会随着温度的变化而膨胀或收缩，这是因为温度对材料中的分子运动产生影响。
了解材料的热膨胀行为和热稳定性，可以帮助我们更好地设计和使用材料。
热膨胀，指的是材料在温度升高或降低时体积的变化。
一般来说，物质在加热时会膨胀，而在冷却时则会收缩，这是由于温度对物质中分子的运动产生的影响。
具体来说，当物质的温度升高时，分子的热运动增加，使得分子之间的平均距离增大，从而导致材料体积的增加。
相反，当物质的温度降低时，分子的热运动减小，分子之间的平均距离缩小，导致材料体积的减小。
这种温度对物质体积的影响称为热膨胀。
材料的热膨胀行为具有重要的实际应用价值。
例如，在建筑领域中，我们必须考虑到材料的热膨胀行为才能确保建筑物的结构稳定性。
当建筑物受到温度变化的影响时，其构件会因为热膨胀而发生变形，如果没有合理地设计和考虑热膨胀行为，就可能导致建筑物的破坏。
所以，在建筑物的设计和施工过程中，需要对材料的热膨胀性进行准确的测量和分析，以确保建筑物的热稳定性。
除了建筑领域，材料的热膨胀行为在其他行业中也有广泛的应用。
例如，在航空航天工业中，航天器在进入大气层时，由于空气的阻力使得其受到很大的热膨胀。
如果没有考虑到这种膨胀行为，就会给航天器的设计和使用带来很大的困难。
因此，对材料的热膨胀行为进行研究和了解，对于航天器的设计和使用至关重要。
除了热膨胀行为，热稳定性也是材料研究中一个重要的概念。
热稳定性指的是材料在高温环境下能够保持其结构和性能不发生明显变化的能力。
在高温环境下，材料往往会受到很大的热膨胀和热应力的作用，从而导致破损或者性能下降。
因此，研究材料的热稳定性对于开发高温工作环境下的材料具有重要意义。
为了研究热膨胀行为和热稳定性，科研人员通常会使用一些实验技术。
例如，热膨胀仪是一种常用的实验设备，可以用来测量材料在不同温度下的膨胀或收缩情况。
C／Al复合材料横向（z向）热膨胀研究
C／Al复合材料横向（z向）热膨胀研究
喻学斌;徐耕;张国定;金燕萍;吴人洁
【期刊名称】《华南理工大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】1996(0)S1
【摘要】本文测定了碳纤维正交对称排布（０／９０）增强铝基复合材料的横向（ｚ向）热膨胀系数，发现此种复合材料横向（ｚ向）热膨胀系数高于基体和增强体横向（ｚ向）热膨胀系数的异常现象，其横向（ｚ向）热膨胀系数大小同内部应力状态有关。
本文解释了产生这种现象的原因。
【总页数】5页(P182-186)
【关键词】铝基复合材料;热膨胀系数;碳纤维
【作者】喻学斌;徐耕;张国定;金燕萍;吴人洁
【作者单位】中山大学物理系
【正文语种】中文
【中图分类】V257
【相关文献】
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4.高导热低热膨胀Al-20％Si/石墨片复合材料的制备与性能研究 [J], 胡勇;杨浩坤;邓君;徐进;黎伟华
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发现ＴＣ／Ａ ３ ｉ Ｚ ４ 复合材料的界面热应力随温度的升高而显著地增加 但随ＴＣ颗粒含量的增加只稍有增长。 ， ｉ 应力状
态引起热膨胀系数的变化随温度的不同而不同 关艘词：热膨胀性能；ＴＣ ／Ａ ３ ｉｐＺ ４ 复合材料；理论模型；热应力
。＝Ｐ （／）一Ｖ］（ 一Ｖ） ［ａｒ， ｅ １ ｚ ／
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谢贤清， ，张 荻， ，蔡建国’ 刘金水２ ， （ 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室， １ 上海 ２０３ ； ０００ ２ 湖南大学机械与汽车工程学院， 长沙 ４０８） １０２ ＸＥ ａ－ ｎ＇ Ｚ Ａ Ｇ ， Ｉ －ｕ＇ ＬＵ － ｕ Ｉ Ｘ ｎ ｉ ， Ｎ Ｄ Ｃ ） ｎｇｏ， Ｊ ｓ ｉ ｉ ｇｇ Ｈ Ｏ Ａ ｉ ｏ Ｉ ｉ ｈ＇ ｎ ｅ Ｌ ｏａ ｙ ＭＭＣ ， ｎｈｉ ｔ ｇ ｖ ｓｙ Ｓ ａｇａ ２０３ ， ｎ （ Ｓａ Ｋ ｙ ｂｒｔｒ ｆｒ ｓ Ｓ ａｇａｌ ｏ ｎ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｎｈｉ ００ Ｃ ｉ ； １ ｔ ｔ ｅ ａ ｏ ｏ ｈ ｉ ｏ ａ ｎｅ ｔ ｈ ０ ｈａ ２ ｌｇ ｏ Ｍｅｈｎ ａ ＆Ａ ｔ ｏｉ Ｅ ｇｎｅｉ ， ｎｎ ｉ ｒ ｔ， ｎｓａ ０２ Ｃ ｉ ） Ｃ ｌ ｅ ｃａｉ ｌ ｕｏ ｔ ｅ ｉ ｒ ｇ Ｈ ａ Ｕ ｖ ｓｙ Ｃ ａｇｈ ４０８ ， ｎ ｏ ｅ ｆ ｃ ｍ ｖ ｎ ｅ ｎ ｕ ｎｅｉ ｈ １ ｈａ
ＴＣ ／ ４ ｉ， ３复合材料的热膨胀行为研究 Ｚ Ａ
ＴＣ／Ａ ３ ｉｐＺ ４ 复合材料的热膨胀行为研究
Ｓｕ ｙ Ｔ ｅｍａ Ｅ ｐ ｎｉ Ｂ ｈ ｖ ｒ ｔｄ ｏ ｈｒ ｌ ａｓ ｎ ａｉ ｆ ｘ ｏ ｅ ｏ ｏ Ｔ Ｃ ｒｉ ｌｔ Ｒ ｉｆｒｅ Ｚ ３ ｔｉ Ｃ ｍｐ ｓ ｅ ｆ Ｐ ｔ ｕａｅ ｎｏｃｄ ｉ ａ ｃ ｅ Ａ４ Ｍａｒ ｏ ｏｉ ｘ ｔ
式中： ， 。为径向应力； ｅ Ｃ为环向应力； ， Ｖ 为增强 粒子的体积分数ｉ ｓ为粒子半径； 为基体受力点到粒 Ｙ 子中心的径向距离； 尸为界面应力； 为热膨胀系数； ａ ｖ 为泊松比；Ｅ为弹性模量 ；山 为温度差。
新型铸造锌合金以其优良的铸造性能、 力学性能 以及价廉、 丰富的原材料和简便的熔铸工艺引起了材 料工作者的广泛重视。 同时ＴＣ具有高硬度、 ｉ 高模量、 高熔点等特性， 能够较大幅度地提高材料的高温强
其在工业中的应用及性能的进一步完善提供理论依
据。
１ 实验方法
１ １ 实验材料的制备 ．
度。 ｉ ＴＣ陶瓷颗粒作为轻金属的增强相愈来愈受到重
ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ｎ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｇ ． ａ
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Ｔ ｒｅ 模型仅考虑加热过程中每个均匀区域中相邻 ｕｎｒ 相之间的均匀应力， 认为复合材料组成相中只存在均 匀静应力；而 Ｋ ｒｅ 模型既考虑均匀区域中相邻相 ｅ ｒ ｎ 间的均匀应力，又考虑了内部晶界或相界的切变效 应。增强相含量相同的情况下，（Ｔ ）小于 （ｋ ） ａ－ ａ ａ ａ， － 表明ＴＣ／Ａ ３ ｉ Ｚ ４ 复合材料的热膨胀过程中， 晶界和相 界的切变效应不明显。 ２４ ｉ，Ｚ ４ 复合材料热膨胀性能的影响因素 ． ＴＣ／ Ａ ３ 对于ＴＣ颗粒增强的Ｚ ４ 复合材料， ｉ Ａ３ 当复合材 料的温度有一 △ 的变化时， ｔ 基体中某点受力状态分 析如图 ５ 所示［〕 ，。 ‘
ｐｓｅ ｓ ａｕｅ ｉ ｔｅ ｇ ｏ ５ 一２０ ｉ ａ ａ ｍ ｔ ． ｅｒ ｉ ｌ ｄｌ ｗ ｒ ｅ － ｏｉ ｗ ｍ ｓｒ ｎ ｒｎｅ ０ ５ Ｃ ｔ ｄｌｏ ｅｅ Ｔ ｏｅｃ ｍ ｅ ｅｅ ｔ ａ ｅ ｄ ｈ ａ ｆ ｗ ｈ ｉｔ ｒ ｈ ｔ ａ ｏ ｓ ｍ ｐ ｙｄ ｃｌ ｌｅ Ｃ Ｅ ＴＣ／Ａ ３ ｔｅ ｅ ｐｒｔｒ ｒｎｅ Ｔ ｅ ｌ ｎｅ ｔｒ ｏ ｌ ｅ ｔ ａ ｕ ｔ ｔｅ ｏ ｉ，Ｚ ４ ｉ ｈ ｓｍ ｔ ｅａｕｅ ｇ． ｉ ｕ ｃ ｆ ｏｓ ｏ ｏ ｃ ａ ｈ Ｔ ｆ ｎ ａ ｅ ｍ ａ ｈ ｎ ｅ ａ ｆ ｃ ｎ ｔｅｍａ ｅｐｎｉ ｐｏｅｔ ｗ ｒ ａａ ｚｄ Ｉ ｉ ｓｏ ｎ ｔ ｐｒｃ ｓ ｉ ｒｖ ｍｃｏｔ ｃ ｈｒ ｌ ａｓ ｎ ｐｒ ｅｅ ｌ ｅ． ｓ ｗ ｔａ ＴＣ ｔ ｌ ｃｎ ｏｅ ｒｓｒ － ｘ ｏ ｒ ｙ ｎｙ ｔ ｈ ｈ ｉ ａ ｉｅ ａ ｍｐ ｉ ｕ
视，。 仁 一 ３ ：
作为复合材料的增强相， 陶瓷颖粒具有比基体合
金低许多倍的热膨胀系数。 同时复合材料通常是在高 沮下制备， 且有些在高温下服役， 要求具有良好的尺 寸稳定性 。热膨胀性能的差异在材料中会产生热应 力。 这是复合材料制备和应用的一大障碍。 本研究通
过对 ＴＣ／Ａ ３ ｉｐ ４ 复合材料的热膨胀性能的研究， Ｚ 探
摘要：采用Ｘ ＂法与搅拌铸造法相结合的工艺制备了ＴＣ／Ａ ３ Ｄ ｉ， ４ 复合材料， Ｚ 研究了ＴＣ／Ａ ３ ｉ， ４ 复合材料的微观组 Ｚ 织．侧定了ＴＣ／Ａ ３ ｉｐＺ ４ 复合材料 ５－２０ 间的热膨胀系数值， ０ ，Ｃ ５ 并运用理论模型对该温度区间的热膨胀系数进行了 计算， 分析了热膨胀性能的影响因素。 结果表明． ｉ ＴＣ颗粒增强相的加人使Ｚ ４ 合金的微观组织和热膨胀性能显著 Ａ３
式中，脚标为 １ 表示增强相的物理量，脚标为 ２ 表示基体的物理量。 为热膨胀系数； 为泊松比； ａ ， Ｖ 为体积分数； Ｅ为杨氏模量； Ｋ为压缩模量； Ｇ为剪
切模量 口
基体和增强相的相关参数列于表 １ 。将数据代人 （） （） 便可计算出１０ １， 式， ２ ０Ｃ 时不同增强相含量的
压人 Ａ －ｕ合金液中， Ｉ Ｃ 搅拌后将 Ｚ ｎ加人到含ＴＣ的 ｉ
ＴＣ ／ ４ ｉ， ３复 合 材 料 的 热 膨 胀 行 为 研 究 Ｚ Ａ
、Ｖ＋＝ ：〕 一， Ｖ＋ 〔 ａ ａ瓮 ， ：
Ｔ ｒｅ 模型的计算公式为： ｕｎｒ
（ Ｋ，（ｚ Ｖ， Ｋ， ）ａ ａ） ， ４： ３ Ｇ 十 Ｋ，
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中图分类号：Ｔ １５２ １ Ｇ － １ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 １０－３１ ０ １ ０－０３０ ０ １ ８ （ ０ ） ００－４ ４ ２ ８
Ａ ｓ ａ ： ， Ａ ３ ｐｓｅ ｆ ｒａ ｄ Ｘ ＂ ｄ ｒ ｇ ａ ｉ ｔ ｈｉ ｅ． ｅ ｂ ｒｃ ＴＣ／ ４ ｃ ｏｉ ｗ ｓ ｉ ｔ ｂ Ｄ ａ ｓｒｎ－ ｓｎ ｅ ｎ ｕｓ Ｔ ｍ ｔ ｔ ｉ Ｚ ｏ ｍ ｔ ａ ａ ｃ ｅ ｙ ｂ ｎ ｔ ｉ ｃ ｔｇ ｑ ｉ ｃ ｈ ｉ ｃ ｓ ｕ ｕ ｗ ｓ ｓｇｔ ， ｔ ｃ ｆ ｉ ｔ ｈｒ ａｅｐｎｉ （Ｔ ） ｉ ／Ａ ３ － ｒ ｔ ｃ ｒ ａ ｉ ｅ ｉ ｅ ａｄ ｏ ｆ ｅ ｏ ｔ ｍ ｌ ａｓ ｎ Ｅ ｏ ＴＣ Ｚ ４ ｃｍ ｏ ｒ ｔ ｅ ｎ ｔａ ｄ ｎ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｖ ｅ ｃ ｅ ｘ ｏ Ｃ ｆ ， ｏ